Физические свойства золота и его влияние на организм человека

Драгоценные или благородные металлы включают в себя различные металлы платиновой группы, серебро и, конечно, золото. Такое название эти металлы получили благодаря некоторым особенностям — они обладают устойчивостью к кислотам, коррозийному и окислительному воздействию внешней среды, а также наличию глянца (или блеска) в изделиях. Физические и химические свойства золота на данный момент хорошо изучены и подробно описаны.

Общая информация и история происхождения

Считается, что золото – ценный металл, с которым человечество впервые познакомилось в каменном веке из-за массового распространения его в первичном состоянии. Свойства металла позволяли делать из него оружия, предметы разного назначения, которые были обнаружены археологами с древних времен, и отнесены к ІV-V тыс. до н. э.

В ІІІ тыс. до н. э. металл уже был известен в Египте, Индии, Китае, Месопотамии. Сделанные в то время старинные драгоценности заключали в своем составе серебро, медь и прочие металлы.

Только VІ в. до н. э. в Египте нашли чистое золото 99,8%. В период Среднего царства была разработка нубийских залежей, из-за чего пошло название золота нуб (Nub).

Самородное золото – основная форма нахождения металла в природе. Оно присутствует в гидротермальных месторождениях, образуя золотые руды, неравномерно размещаясь в трещиноватом жильном кварце и в сульфидах.

При окислении руд на поверхности земли оно растворяется и переотлагается. Процессы разрушения ведут к освобождению частиц самородного золота и их накоплению в россыпях.

Система проб

Качество золота и его количество в сплавах контролируется государством. В странах СНГ общепринятой считается система проб ювелирных сплавов, существовавшая еще в СССР. Так, в продаже чаще всего встречаются изделия с такими пробами:

• 375 – удельный вес золота в сплаве составляет 38%. В него входят медь и серебро. Золото этой пробы тускнеет на воздухе. Оно имеет желтый или красноватый оттенок.
• 500 – содержание золота составляет 50,5%. В составе сплава присутствуют медь и серебро. Он отличается низкой литейностью.
• 585 (583) – удельный вес золота 59%. В сплав входят такие металлы, как палладий, серебро, медь, никель. Он отличается прочностью, твердостью, устойчивостью к воздуху.
• 750 – в сплаве 75,5 % золота. В его состав входят палладий, никель, платина, серебро, медь. Изделия из этого золота хорошо полируются, прочны и тверды. Они легко поддаются обработке. Цветовая гамма очень широка. Сплав может быть зеленым, ярко-желтым, розовым, красным.
• 958 – содержит 96% чистого золота. Этот сплав используется редко, поскольку плохо полируется и не имеет требуемой насыщенности цвета.
• 999 – чистое золото, которое чаще всего представлено банковскими слитками.

Химические, физические, оптические свойства золота, классификация

Чистое золото имеет низкую твердость, плавиться при температуре 1064°С. Металл пластичный, тягучий, легко сгибается. Еще он стойкий к влиянию влаги, не вступает в реакцию с кислотами, солями, щелочами, но может раствориться в составе кислот (азотной и соляной) в соотношении 1:3.

Вступает в химическую реакцию с хлором, бромом, йодом.

Химические свойства

Как говорит история, такой элемент, как золото было известно людям еще задолго до того, как оно было установлено в таблице Менделеева. Но даже в таблице этот элемент имеет большое значение. На протяжении многих столетий разные химики в разное время проводили над этим материалом свои эксперименты. Было выяснено, что сера, а также кислород негативно влияют на большинство основных металлов. Но ученые установили, что на золото эти вещества никаким образом не воздействуют. Небольшому влиянию подвергаются только те атомы, которые находятся на поверхности.

Если знать содержание ископаемого, то можно определить все его свойства и характеристики. Если с одними химическими элементами реакция не происходит, то с некоторыми происходит воздействие даже при комнатной температуре. Минеральные кислоты не имеют никакого влияния на золото. Именно по такому принципу определяют, является ли металл настоящим. Также существует свой определенный процесс, который помогает определить, подлинным и является то или иное ювелирное изделие. Для этого предмет необходимо полностью поместить в азотную кислоту.

Если украшение настоящее, то даже при взаимодействии с кислотой, цвет не поменяется. Но если вместо золота находится совершенно другой металл, то может произойти химическая реакция.

Месторождение и добыча

Считается, что первыми начали добывать желтый металл египтяне. Хроники зафиксировали добычу металла в Аравийско-Нубийской провинции. Также месторождения были найдены в Испании, Австро-Венгрии.

Всего в мире производится в среднем 2500 т золота в год. Крупнейшее месторождение расположено в ЮАР. Здесь извлекают до половины мировой добычи. Далее следуют Китай, Австралия, США, Перу, Россия, Канада, Мали.

Страны с большими природными запасами:

Самый крупный подарок человечеству хранился в ЮАР (Африка), где на площади размером 100х270 км в 1873 г. обнаружилось скопление, объемом около 70000 т. Больше половины уже добыто.

Фото и внешний вид металла

Крупицы – золотые фракции размером до 15 г. Они имеют минимум примесей, и их добыча является эффективной в плане экономики.

Носите ли вы золото?

Кусочки массой более 15 г получили название самородков. В их составе нет чистого золота. А примеси могут поменять окрас металла до неузнаваемости, из-за чего выявить самородок трудно, а установить его принадлежность к ценным металлам может исключительно специалист.

Каким цветом бывает золото

Ювелирные украшения не изготавливают из чистого золота, поскольку оно отличается мягкостью и не подходит для ежедневной носки. Для устранения этого дефекта к золоту прибавляют прочие вещества, поэтому оно изменяет свойства, ценность и оттенок.

Классификация золотых сплавов в зависимости от цветовой палитры:

1. Желтое золото. Шаблонный цвет для восприятия. В ювелирной индустрии его дополняют серебром и медью, что увеличивают износостойкость изделий разной степени сложности.
2. Белое золото. Такой цвет металла добывают посредством включения палладия, никеля, серебра, платины в золото. Ценным является сплав с платиной. Украшение на его основе не разрушается, не деформируется и долго сохраняет привлекательный внешний вид. Изделия из никеля являются дешевыми, они хуже носятся и могут спровоцировать аллергию.
3. Черное золото. Его можно получить определенными способами: соединить кобальт и хром, покрыть родием черного цвета, при помощи лазерного импульса либо обработать аморфным углеродом.
4. Зеленое золото. Об этом сплаве знали еще в глубокой древности. Его называли электрум – вид самородного золота, который являл собой сплав с серебром, обладающий зеленым оттенком. Доля серебра в нем, как правило, преобладает. Зеленый металл отличается от природного сплава ярко-выраженным зеленым оттенком, а часть металлов по известному стандарту в соотношении 73% золота и 27% серебра.
5. Красное золото. Его производят посредством прибавления в ценный металл лигатуры, что состоит из меди и цинка. Ювелиры предпочитают использовать красное золото, поскольку оно прочное, что помогает создавать эксклюзивные украшения, не переживая за возможную деформацию.
6. Розовое золото. Сплав из золота, серебра и меди. Многие ювелиры делают настоящие шедевры из него, привлекая внимания настоящих ценителей ювелирного искусства. Оно имеет 585 пробу (58,5% золото, 32,5% медь, 9% серебро) или 750 пробу (75% золото, 12,5% медь, 12,5% серебро).
7. Коричневое золото. Этот сплав из-за своей твердости применяется для оформления корпусов часовых механизмов. Стандартно оно имеет 585 или 750 пробу с большим нахождением меди в остальной лигатуре. Коричневая расцветка выходит за счет неоднократной химической обработки украшения. Материал приобретает бурый оттенок после специальных процедур.

Ювелирные бренды предлагают большой выбор оттенков и расцветок золота, создавая новые необычные сплавы.

Пробы

Для определения качества метала, придумана система проб, что показывает объем чистого металла в изделии:

• 999 проба. Эти ювелирные изделия – редкость и найти их на витринах магазинов нельзя. Из-за минимального содержания примесей (до 0,01%) это золото называют «четыре девятки». Используются при создании банковских слитков.
• 960 проба. Сусальное золото. Его химические свойства делают возможным раскатать металл в ультратонкие листы. При этом изделие не будет обладать трещинами, неровностями, что обусловлено повышенной пластичностью метала. Эти пластины и называются сусалью, что используется в декоративных целях и пищевой сфере (добавка Е175).
• 958 проба. В сплаве присутствует до 96,3% золота. В качестве дополнительных элементов выступает серебро и медь. Характеризуется желтым цветом, пластичностью, устойчивостью к влиянию факторов внешней среды. Обручальные кольца, подвески делают именно из этой пробы.
• 750 проба. В сплаве присутствует до 75,5% основного металла, другие составляющие – платина, серебро, палладий, никель, медь. Металл прочный, хорошо подвергается полировке, из-за чего изделия из него долго служат и ярко блестят.
• 585 проба. Этот сплав довольно востребован в ювелирной сфере. В нем находится до 59% золота. Он наделен твердостью, прочностью и не блекнет. Может быть белым, красным, желтым и зеленым, исходя от количества пропорции включенных элементов.
• 375 и 500 пробы. Их не применяют в ювелирной индустрии. Сплавы моментально блекнут на воздухе, теряя блеск и привлекательный вид, что ограничивает их применение.
• 250-333 проба. Из-за незначительного состава золота сплав окисляется на воздухе и начинает подвергаться коррозии и быстро тускнеть. Его используют на зарубежных ювелирных производствах при изготовлении дешевых украшений массового спроса.

При покупке украшения важно проверить его подлинность. На каждом изделии есть специальный оттиск – клеймо, где указана проба.

Какие сплавы бывают

Еще в древние времена при чеканке монет брали сплав золота и серебра 4:1 или 3:1. В современном мире состав сплавов дополняют:

1. кадмием (Cd);
2. медью (Cu);
3. никелем (Ni);
4. палладием (Pd);
5. платиной (Pt);
6. серебром (Ag);
7. цинком (Zn).

Эти добавки придают необходимый окрас сплаву, изменяют его свойства. Включение серебра делает золото тягучим и пластичным, уменьшает показатель температуры плавления, меняет его окрас. Прибавление меди придает твердость, сохраняя ковкость, тягучесть, но при этом ухудшает защитные характеристики.

А еще придает красный оттенок. Палладий гарантирует сплаву пластичность, ковкость, а также поменяет его окрас. Если часть палладия составляет 10%, расцветка становится белой.

Сферы применения золота

Помимо использования этого жёлтого металла в качестве украшений и материала для ювелирных изделий, его применяют в самых разных отраслях.

Так как металл относится к легко обрабатываемым, его удобно использовать для получения сплавов с другими металлами, которые приобретают презентабельный внешний вид, а также устойчивость к коррозии и другим видам внешних воздействий.

Использование в промышленности

Благодаря низкому электрическому сопротивлению металл нередко применяется для изготовления гальванических покрытий, проводников, а также для изоляции контактной поверхности. Активно используют золото и для создания электронных микросхем, а также для клемм и разъёмов для них.

Золотые сплавы востребованы для изготовления сварочных материалов, которые необходимы для производства термоэлектрических преобразователей и других высокочувствительных приборов (типа гальванометра). В этот перечень также следует включить следующие сферы:

• Телекоммуникации и нанотехнологии.
• Робототехника, кибернетика, электроника.
• Космическая отрасль (учитывая отражающие свойства металла, золото является незаменимым материалом для постройки ракет, спутников и жилых отсеков космических станций), авиация, военная техника.
• Нефтехимическое производство, а также энергетика.
• Транспортная отрасль.

Вставка тончайших золотых пластин в стёкла зданий, а также кораблей и иных транспортных средств позволяет не допустить нагрев поверхности (опять же, в силу того, что этот металл хорошо отражает солнечные лучи).

Для самолётов и крупных судов немаловажным является способность золота наделять окна противотуманными свойствами — при условии, что через такое стекло пропущено электричество.

Медицина и стоматология

Очевидно, что в силу невероятной устойчивости металла к коррозии и окислению, он нашел широкое применение в протезировании зубов. Агрессивная среда слизистой оболочки полости рта, а также бактериальная насыщенность не оказывают на золотую пломбу отрицательного воздействия. Разумеется, для долговечности применяют не чистое золото, а сплавы с цинком, платиной, серебром и медью.

Эти свойства жёлтого металла были известны ещё в старые времена, а вот возможность использовать частицы золота в фармакологии была открыта не очень давно. Применение «золотых» препаратов направлено на лечение следующих заболеваний:

• Ревматоидный артрит и суставные заболевания. Для лечения используются такие препараты, как Кризанол (Ауротиопрол), Тауредон, Ауронофин.
• Эритематозная волчанка. В некоторых случаях может быть назначена инъекция тиосульфата золота.
• Туберкулёз. Примером можно назвать препараты на основе соединений золота и хитозана (хитинового покрытия членистоногих), которые эффективно борются с палочкой Коха.
• Онкологические заболевания. Против злокачественной опухоли многие исследователи предлагают использование нанотехнологий (в частности, применение наночастиц золота с последующей радиотерапией).

Любители народной медицины могут назвать множество полезных для человека свойств, которыми обладают золотые обереги и амулеты. Чтобы понять, какими лечебными качествами обладает обычная безделушка, следует знать, что золото всегда считалось обеззараживающим металлом, который оказывает благотворное влияние на кожу.

В этом определённо есть доля правды, так как безопасность этого материала с точки зрения аллергических свойств научно доказана.

Употребление в пищу

Добавление пищевого золота в блюда являлось раньше распространённым явлением, так как позолоченная трапеза, согласно верованиям многих народов, приближала человека к бессмертию и другим божественным качествам. Пища, окрашенная в золотой цвет, считалась наделённой магическими силами и была доступна лишь очень состоятельным людям.

Магические свойства и влияние на человека

Магическая практика всегда признавала сильную и коварную энергию золота. Не каждый может совладать с этой силой. Золото может, как привлечь достаток, удачу, так и привести к гибели, отуманив разум. Для тех, кто способен справиться с ним, металл станет надежным талисманом, который:

• Наделит такими положительными качествами такими как уверенность, целеустремленность, справедливость, стремление к совершенству.
• Усмирит чрезмерные эмоции, сделает человека уравновешенным, способным контролировать вспышки раздражения, гнев.
• Поможет рационально мыслить, принимать правильные решения
• Избавит от негативного влияния и защитит от злых намерений окружающих людей.

Золото помогает тем, кто верит в его силу, просит о помощи и выражать свою благодарность.

Для женщин

Женщинам металл поможет правильно планировать свое будущее, корректировать судьбу, улучшить качество жизни. Металл делает свою владелицу раскрепощение, свободнее в выборе своего пути. Девушка лучше идет на контакт, вокруг нее появляется масса поклонников, почитателей.

Для мужчин

Золото придаст мужчинам уверенности в своих силах, успех в предпринимательстве и финансовых вопросах. Металл позволит развивать дипломатичность, чувство равновесия и такта.

Лечебные и полезные свойства

Дорогому металлу кроме физической ценности приписывают и положительное влияние на здоровье человека. Считается, что непрерывное ношение золота помогает:

1. Укрепить защитные силы организма.
2. Нормализовать функцию щитовидной железы.
3. Стабилизировать работу системы сердца и сосудов.
4. Устранить глухоту, улучшить зрение.
5. Вылечить болезни дыхательных путей.
6. Повысить активность и работоспособность.
7. Стимулировать мозговую активность, улучшить память.
8. Поднять настроение, взбодрить, защитить от депрессии, избавить от симптомов хронической усталости.

Применять золото в лечебных целях рекомендует тем, у кого нет на него индивидуальной реакции. В итоге непереносимости металла может проявляться аллергия на коже, депрессия, ухудшение роста волос и даже разрушение зубов.

Как и кому рекомендуется носить золото

Чтобы украшения из золота подарили только удовольствие, дополнили образ, стиль, подчеркнули статус, нужно правильно их носить и не пренебрегать общими правилами.

По знаку зодиака

Золото оказывает большое влияние на судьбу человека, поэтому следует знать, какому знаку оно подходит.

• По мнению астрологов, металл станет надежным оберегом для таких знаков зодиака как Лев, Телец, Овен, так как помогает своим владельцам преодолеть любые жизненные трудности с верой в собственные силы.
• Девы, Раки, Весы, Рыбы должны ограничить ношение золота, им лучше отдать предпочтение серебру.
• Подробнее о каждом знаке зодиака читайте здесь.

Все остальные зодиакальные знаки могут смело, не опасаясь использовать ценный металл и его целебную и мистическую силу.

С какими камнями и металлами совместим металл

Чтобы усилить положительное влияние изделия, нужно, выбирая украшения, знать с какими камнями совместимо золото.

Благородный сплав гармонирует с бриллиантом, лазуритом, рубином, гиацинтом, янтарем разных оттенков, прозрачным хризолитом.

Нельзя комбинировать золото с нефритом, изумрудом, гранатом, томно-розовым топазом, яшмой. Так как золото не выдерживает высокоплотные минералы темного цвета, препятствующие прохождению лучей солнца.

Физическая сторона золота

Среди ценных возможностей золота, с физической точки зрения, можно выделить:

• Пластичность и ковкость. Золото настолько пластичный материал, что из него можно изготовить листки толщиной 0,5 мм или выковать тонкую длинную проволоку диаметром 2 километра и весом в 1 грамм. Это свойство широко применяется в ювелирном деле, поскольку изготовление украшений вручную требует пластичности материала для придания ажурной формы. Хотя, с другой стороны, это же свойство иногда мешает в ювелирном деле. Из-за мягкости чистого золота в него приходится добавлять сплавы других металлов, иначе изделие не будет держать форму. Еще благодаря пластичности и ковкости золото можно использовать в микросхемах, но делается это редко из-за высокой себестоимости материала. Позолота — покрытие золотыми тонкими листками изделия. Тонкость листа настолько мала, что его цена небольшая, а предмет выглядит по-настоящему роскошно. Хотя наличие позолоты легко может проверить любой ювелир. Со стороны это смотрится дорого.
• Электропроводимость, низкая сопротивляемость. Этим свойством обладают многие металлы, но у золота показатель электропроводимости очень высок. Поэтому драгметалл можно было бы легко использовать в качестве проводников и других элементов в микросхемах и механических деталях. Физические свойства золота очень этому способствуют, но стоимость исходного материала слишком высока. И золота не так уж и много, чтоб использовать эту особенность в промышленных масштабах.
• Твердость металла по 10-бальной шкале твердости Мооса составляет 2,5-3,5, что совсем немного для металла. Если измерять твердость вещества по методу Бриннеля, то можно получить значение 18 кг/мм2. Это свойство говорит о том, насколько металл сопротивляется проникновению в него другого тела. Если надавить на слиток чистого золота руками, можно оставить на нем вмятину или поцарапать ногтем — вот насколько низкая твердость золота. Банковские слитки по этой причине продаются и хранятся в футлярах. В древнее время, когда в обиходе были монеты из чистого золота, это было не совсем удобно, поскольку такие деньги быстро стирались, теряли форму и привлекательность. Их мягкость легко пробовалась «на зуб». Поэтому от затеи с монетами из чистого золота отказались.
• Плотность — это еще одно свойство золота, придающее ему ценности. Все дело в том, что золото в 19,3 раза тяжелее воды. Высокая плотность металла и есть основой для первого нахождения вещества в природе. Все дело в том, что золото выходило из недр земли, смывалось речными водами и оседало возле берегов на мелководье. Поэтому способ добычи золота вручную во время «золотой лихорадки» был основан на том, что набирался речной ил и просеивался сквозь несколько сит, а крупинки золота всегда оседали на дне. Плотность золота также дает возможность использовать его в меньших количествах. На вид украшения кажутся воздушными, но на ощупь они имеют внушительный вес.
• Температура плавления вещества также играет роль во время обработки золота, аффинажа, извлечения металла из примесей и придания высшей пробы. Для чистого металла этот показатель — 1063 градуса по Цельсию. А вот для металлов низшей пробы он значительно падает, что позволяет переплавлять золотые изделия в домашних условиях. И хотя эта операция довольно опасная, в специальных печах можно достичь температуры 900 градусов и переплавить, например, золото 585 пробы.

Физические характеристики золота

Это интересно

Любопытная информация о золоте:

1. Чистоту металла определяют в каратах. Происхождение этого термина пошло из-за наименования семян рожкового дерева. Их применяют для взвешивания на Ближнем Востоке. Вес боба, который называется карат, равен 1,5 г. Масса золота в каратах 10, 12, 14, 18, 22 либо 24. Чем выше показатель, тем лучше качество металла.
2. Металл способен хорошо проводить тепло, электроток и не ржавеет.
3. Самый огромный самородок золота нашли в Австралии в 1872 г. Это образец имеет размер 25х63 см и вес 70 кг. Ему дали название «Долгожданный странник».
4. Еще в 7-м веке до н. э. дантисты из Италии стали применять золотую проволоку для вставки зубов.
5. Слово золото у ацтеков означало «эксперименты богов».
6. Золотом покрывают стекла окон, поскольку летом оно отражает солнце, а зимой сохраняет тепло.
7. Сусальное золото съедобно и используется в кулинарии для украшения десертов.
8. Около 10 млрд. тонн элемента сосредоточено в океанах, но еще не придумали способа извлечь его с таких глубин.

Золото пользуется высоким спросом во всем мире из-за внутренней красоты, редкости, физических и химических свойств.

Тягучесть (пластичность)

Это одна из самых главных особенностей, которые имеет золото. Свойства металла позволяют его измельчать, сдавливать, искривлять, сжимать. Благодаря пластичности золото может принимать различные формы без изломов. Из 1 г можно вытянуть тончайшую проволоку (нить), длина которой составит 2610 м. Диаметр ее будет всего 2*10-6 мм, что позволяет использовать нить в современной электронной индустрии с микрочипами. Предел прочности отожженного золота составляет 100-140 МПа.